隐秘的麻风病病原体避开了关键的依赖维生素d的免疫反应
加州大学洛杉矶分校的一组科学家发现,引起麻风病的病原体有一种非凡的能力,可以通过抑制对我们防御很重要的抗菌反应来避开人类免疫系统。
在同类的首批实验室研究中,研究人员发现麻风病病原体麻风杆菌能减少和逃避吗免疫这种活动依赖于维生素D,维生素D是一种天然激素,在身体对抗感染中发挥着重要作用。
病原体操纵了微rna,小分子做的核醣核酸酸它携带信息并帮助调节基因来指导细胞活动,包括免疫系统防御。微rna是一种短rna,它不为蛋白质编码信息,蛋白质执行所有的细胞活动;相反,它们与为蛋白质编码的rna结合,并将其阻断。
发表在1月29日的杂志网络版上自然医学研究结果证明了麻风杆菌等传染病病原体是如何利用微rna影响免疫系统的对抗反应的。
“我们可能会发现,病原体可以利用这些微小的微rna来削弱我们的免疫反应,”该研究的第一作者、加州大学洛杉矶分校大卫·格芬医学院(David Geffen School of medicine)整形外科医院研究中心(骨科医院研究中心)的医学助理教授菲利普·t·刘(Philip T. Liu)博士说。“通过更好地了解病原体是如何逃离我们的免疫细胞我们可以设计更有效的疗法来增强我们的免疫系统对麻风病等难以治疗的感染的反应。”
麻风病是世界上最古老的已知疾病之一,是一种影响皮肤的慢性传染病周围神经,上呼吸道还有眼睛,会导致手,脸和脚的畸形。根据世界卫生组织(World Health Organization)的数据,2008年,全球新增麻风病病例约为24.9万例。
在这项研究中,研究人员比较了两种麻风病的人类皮肤损伤中的微rna:结节型麻风病(一种较轻的感染,更容易控制)和麻风病(一种更严重的感染,会导致全身广泛感染)。
在实验室中,科学家们发现了13种不同于两种麻风病的微rna。在麻风病中发现的更常见的微rna似乎针对的是指导关键免疫系统细胞的重要基因,包括巨噬细胞和T细胞。
研究小组发现,一种特殊的微rna, hsa-mir-21,抑制了帮助对抗感染的维生素d依赖免疫途径的基因活性。当研究人员中和巨噬细胞中hsa-mir-21的活性时,这些细胞能够再次杀死细菌。
“麻风病病原体能够通过调节关键的免疫系统基因有效地规避宿主的免疫反应,”高级研究员罗伯特·莫德林博士说,他是加州大学洛杉矶分校的皮肤病学克莱因教授和格芬医学院的皮肤病学主任。“这就像让敌人向你的战斗部队发送一个诱饵信息,让他们放下武器。”
为了测试这种微rna对其他传染病的意义,研究人员还将hsa-mir-21引入人类巨噬细胞,然后在实验室中感染结核病。研究人员发现,这种微型rna同样阻止了巨噬细胞杀死细菌的能力。
研究人员还证明,麻风病感染免疫细胞的免疫激活使麻风病细菌的活力降低了四倍——但只有当hsa-mir-21活性被抑制时才会如此。事实上,这种微rna的过表达被阻断了免疫活动,导致细菌活力增加了5倍。
刘说:“我们对单个微rna对免疫细胞抵抗感染能力的破坏性影响感到惊讶。”
此外,该研究小组还表明,在麻风病感染发生18小时后,这种微rna就在人类免疫细胞中发现了。研究人员说,这种微rna在感染早期的存在表明它可能在实际疾病发展中发挥作用。
对麻风病中这种单一微rna的进一步研究可能为分析其他微rna提供一个框架,以帮助确定它们在调节免疫反应中的累积作用。
研究人员说,微rna很小,因此有可能开发出中和它们的治疗方法。
“我们可能会发现,维生素D补充与基因靶向疗法的结合可以提供最佳的治疗方法麻风莫德林说。他还是加州大学洛杉矶分校皮肤医学和皮肤病学研究的副主任,也是医学、微生物学、免疫学和分子遗传学的杰出教授。
莫德林补充说:“维生素D不足与许多传染病和自身免疫疾病、心血管疾病和癌症有关。”“我们的研究表明,微rna可以改变人类对维生素D的反应,并有助于疾病病理。”
哈佛大学(Harvard University)的巴里·布鲁姆(Barry Bloom)博士同意这一观点。他不是这项研究的作者,但也是该领域研究团队的一员。
Bloom说:“这种新方法可能特别值得在耐药病原体的治疗中探索,比如某些形式的结核病,在这些疾病中,抗菌疗法正变得越来越成问题。”
进一步探索
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